Laboratorium, sprawozdanie nr 7

Nasza ocena:

3
Pobrań: 350
Wyświetleń: 1372
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu

Fragment notatki:

Ćwiczenie nr 7
Pomiar magnetooporności w półprzewodnikach
Martyna Furmanek
Mateusz Poprawka
Część teoretyczna :
Materiały przewodzące prąd jak na przykład metale, czy półprzewodniki umieszczone w zewnętrznym polu magnetycznym o indukcji B prostopadłej do kierunku płynącego przez próbkę prądu o natężeniu I, wykazują, tzw. Efekt Halla, polegający na powstawaniu pola elektrycznego EH o kierunku poprzecznym do kierunku płynącego prądu I.
Pole magnetyczne zmienia także opór elektryczny materiału. Zmiany te nazywamy magnetooporem materiału przewodzącego.
Te dwa efekty stanowią jedne z podstawowych źródeł informacji doświadczalnej o właściwościach transportu ładunku w metalach, półmetalach i półprzewodnikach. Dla elektronów stała Halla RH jest ujemna.
Efekt Halla i magnetoopór nie są jedynymi efektami towarzyszącymi przepływowi prądu przez próbkę umieszczoną w polu magnetycznym. Dlatego dla poprawnej analizy należałoby oceniać wpływ innych efektów, jak na przykład: efektu Ettinghaussena, Nernsta, asymetrii osiowej, czy efektu termoelektrycznego.
Użyte wzory :
Pomiary magnetooporowe należy zacząć od wyznaczenia przewodnictwa elektrycznego /lub oporności właściwej/ badanej próbki półprzewodnika.
Oporność właściwa próbki o długości l i przekroju poprzecznym bxd jest równa:
- prąd płynący przez próbkę
- spadek napięcia na próbce
Względny przyrost oporności zwany magnetooporem wyrażony w funkcji pola magnetycznego jest proporcjonalny do kwadratu iloczynu .
W praktyce na wielkość ma wpływ kształt próbki, orientacja krystalograficzna próbki, temperatura - w związku z tym do opisania zjawiska magnetooporowego stosuje się wzór przybliżony
C - nachylenie krzywej A - stała równa 1/3
Z pomiarów magnetooporowych wynikają następujące związki:
1/ Ruchliwość /przekształcony wzór na magnetoopór/
2/ Stała Halla
3/ Koncentracja elektronów /dziur/
4/ Współczynnik magnetooporności
3.Tabele pomiarowe :
Tabela zmian napięcia i indukcji pola względem zwiększającego się natężenia.
I[A]
B[kGS]
B[T]
U1[mV]
U2[mV]
0
0
0
0,577
0,375
1
2,5
0,25
0,581
0,512


(…)


9,5
10,1
1,01
0,622
1,088
10
10,2
1,02
0,623
1,093
I - natężenie B - wartość indukcji pola odczytana z wykresu, U1 - napięcie odczytane na woltomierzu cyfrowym przy pomiarze w temperaturze pokojowej , U2 - napięcie odczytane na woltomierzu cyfrowym przy pomiarze w temperaturze ciekłego azotu, ( pomiar dla kąta 10stopni)
[104 GS = 1 T] wymiary próbki: długość=0.743 cm grubość=0.112 cm szerokość=0.121…
…. Oporność właściwa próbki o długości l i przekroju poprzecznym bxd ( dla temperatury ciekłego azotu) jest równa:
Bez pola : =0,00000091
Z polem:
=0,00000125
Względny przyrost oporności (0,00000125-0,00000091)/0,00000091=0,365
U1- dla temperatury pokojowej
U2- dla temperatury cieklego azotu
Wykres zależności dla temperatury pokojowej Wykres zależności dla temperatury ciekłego azotu: Nachylenie krzywej…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz